목차
실 험 1 : 간섭계의 소개
DATA Analysis
part Ⅰ
part Ⅱ
Questions
결론 및 고찰
실 험 2 : 공기의 굴절률
Data And Analysis
Questions
결론 및 고찰
실 험 3 : 유리의 굴절률
Data And Analysis
결론 및 고찰
DATA Analysis
part Ⅰ
part Ⅱ
Questions
결론 및 고찰
실 험 2 : 공기의 굴절률
Data And Analysis
Questions
결론 및 고찰
실 험 3 : 유리의 굴절률
Data And Analysis
결론 및 고찰
본문내용
다.
1. Calculate the slope of the n vs pressure graph for air.
다음과 같은 공식을 사용하여 굴절률 대 압력의 관계에 관한 기울기를 구하였습니다.
λ = λo/n
대기압-gauge값 He-Ne Laser
6328Å(0.6328μm)
pi
pf
pi-pf
N
기울기
76
56
20
5
2.63667×10-06cm-1
76
46
30
7
2.46089×10-06cm-1
76
36
40
10
2.63667×10-06cm-1
76
26
50
13
2.74213×10-06cm-1
평균 기울기 값
2.61909×10-06cm-1
반대로 gauge 0에서 시작
pi
pf
pi-pf
N
기울기
0
20
-20
5
2.63667×10-06cm-1
0
30
-30
7
2.46089×10-06cm-1
0
40
-40
10
2.63667×10-06cm-1
0
50
-50
12
2.5312×10-06cm-1
특정 공기압에서 N측정값
pi
pf
pi-pf
N
기울기
10
15
30
7
4.92178×10-06cm-1
50
25
30
7
2.95307×10-06cm-1
60
36
30
7
2.05074×10-06cm-1
2. On a separate piece of paper, draw the n vs pressure graph.
Pabsolute = Patmospheric - Pgauge 인 첫 data로 기울기를 그렸다.
■ Questions
1. From your graph, what is natm, the index of refraction for air at a pressure of 1
atmosphere (76 cm Hg).
ni-nf/pi-pf = 2.61909×10-06cm-1
χ-1/76-0 = 2.61909×10-06cm-1
χ = (76cm×2.61909×10-06cm-1) +1
∴ natm = 1.00019905
매뉴얼에 값은 natm = 1.000263 이다.
이런 차이가 나는 이유는 vacuum cell에 공기를 빼낼 때 오차가 발생한 것 같다. 또한 진공상태를 0을 만든다는 것은 힘들다고 알고 있다. 예로 SEM같은 전자현미경에 고진공상태를 만들기 위해 10-8 torr 까지 고진공상태를 만들기 위해 Rotary pump with turbo molecule pump system을 사용합니다.
2. In this experiment, a linear relationship between pressure and index of refraction was assumed.
How might you test that assumption? ( 이번실험에서 가정한 굴절률과 압력의 선형적인 가정이 실
험결과 어떠하나?)
위에 그래프에서 보듯이 선형적인 관계를 가지고 있습니다.
3. The index of refraction for a gas depends on temperature as well as pressure. Describe an
experiment that would determine the temperature dependence of the index of refraction for air.
답은 다양하게 나오겠지만, 제생 각으론 이상기체 방정식에서 PV=nRT에서 압력과 온도가 비례한다는 것을 알 수 있습니다. 온도가 증가하면 압력이증가하고 따라서 굴절률도 증가할 것이라 생각이 듭니다.
여기서 온도에 변화에 따라 대류현상이 발생함으로 위치에 따라 온도가 달라질 것입니다. 만약 실험을 했을 때 오차가 발생하면 대류현상이 하나의 오차의 원인이라 생각이 듭니다.
온도 T ∝ 압력 P ∝ 굴절률 n
■ 결론 및 고찰
이번실험은 공기의 굴절률 측정하는 것이다. 실험 도중 vacuum cell의 공기를 빼는 도중 cell이 움직여서 실험에 많은 차질을 범하였다. vacuum cell을 고정하는 것이 이번실험에서 가장 주의해야 요소가 되겠다.
공기 중에 굴절이 왜? 일어나는 것일까? 굴절의 정의는 하나의 매질(媒質)로부터 다른 매질로 진입하는 파동이 그 경계면에서 나가는 방향을 바꾸는 현상. 이라고 한다.
지금까지 대학에서 배운 지식으로 설명을 해보면 레이저의 빛은 전자가 여기(excitation)된 상태에서 기져상태가 되면서 광량자(photon)을 외부로 방출합니다. 이것의 파장에 따라 가시광선의 파장대이면 적색 레이저가 되는 것입니다.
photon이 공기 중에 원자와 충돌을 하면 경로가 변할 것입니다. 또한 광자가 원자와 충돌을 하면 속도가 줄어들어 파장이 변한다. 이것이 굴절의 현상이라 생각이 됩니다. vacuum cell 안에 공기가 없을수록 굴절이 줄어든다는 것은 그 만큼 cell 안에 공기가 없기 때문에 photon이 원자와 충돌할 확률이적어지기 때문에 결과적으로 굴절률이 적어진다고 생각됩니다.
실 험 3 : 유리의 굴절률
■ Data And Analysis
유리의 두께(t) : 0.36cm
유리의 굴절률 : 1.52
레이저의 파장(λ0) : 6328Å(0.6328μm)
각도(θ)
개수(n)
(2t-Nλ0)(1-cosθ)
2t(1-cosθ)-Nλ0
1st
5
23.5
2.1826
10
89
2.0720
2nd
5
22
2.0290
10
90
2.0697
평 균
2.0808
오차율 73%
■ 결론 및 고찰
이번실험에서는 유리의 굴절률을 측정하는 것이었습니다. 오차가 73%가 났다. 이유는 잘 모르겠으나 우선적으로 오차의 요인은 rotational pointer가 없어 전조에서 임시방편으로 만든 rotational pointer를 사용하였는데 이것이 오차를 유발하는 하나의 요인이었던 것 같다.
또한 광선의 줄무늬를 측정도중 각도가 변할수록 줄무늬의 움직임이 너무나도 빨리 지나가서 줄무늬 개수를 측정하는 것이 어려웠습니다. 각도가 5° 이상 넘어가면 약간의 움직임으로 광선줄무늬가 10~20개사이가 지나가기 때문에 오차가 나는 큰 이유라 생각이 됩니다.
마지막으로 위에 보이는 것과 같이 간섭무늬가 유리판을 지난 후에 외곡이 일어나는 것을 볼 수가 있는데 이것은 빔의 경로가 변화되어서 나타나는 것 같습니다.
1. Calculate the slope of the n vs pressure graph for air.
다음과 같은 공식을 사용하여 굴절률 대 압력의 관계에 관한 기울기를 구하였습니다.
λ = λo/n
대기압-gauge값 He-Ne Laser
6328Å(0.6328μm)
pi
pf
pi-pf
N
기울기
76
56
20
5
2.63667×10-06cm-1
76
46
30
7
2.46089×10-06cm-1
76
36
40
10
2.63667×10-06cm-1
76
26
50
13
2.74213×10-06cm-1
평균 기울기 값
2.61909×10-06cm-1
반대로 gauge 0에서 시작
pi
pf
pi-pf
N
기울기
0
20
-20
5
2.63667×10-06cm-1
0
30
-30
7
2.46089×10-06cm-1
0
40
-40
10
2.63667×10-06cm-1
0
50
-50
12
2.5312×10-06cm-1
특정 공기압에서 N측정값
pi
pf
pi-pf
N
기울기
10
15
30
7
4.92178×10-06cm-1
50
25
30
7
2.95307×10-06cm-1
60
36
30
7
2.05074×10-06cm-1
2. On a separate piece of paper, draw the n vs pressure graph.
Pabsolute = Patmospheric - Pgauge 인 첫 data로 기울기를 그렸다.
■ Questions
1. From your graph, what is natm, the index of refraction for air at a pressure of 1
atmosphere (76 cm Hg).
ni-nf/pi-pf = 2.61909×10-06cm-1
χ-1/76-0 = 2.61909×10-06cm-1
χ = (76cm×2.61909×10-06cm-1) +1
∴ natm = 1.00019905
매뉴얼에 값은 natm = 1.000263 이다.
이런 차이가 나는 이유는 vacuum cell에 공기를 빼낼 때 오차가 발생한 것 같다. 또한 진공상태를 0을 만든다는 것은 힘들다고 알고 있다. 예로 SEM같은 전자현미경에 고진공상태를 만들기 위해 10-8 torr 까지 고진공상태를 만들기 위해 Rotary pump with turbo molecule pump system을 사용합니다.
2. In this experiment, a linear relationship between pressure and index of refraction was assumed.
How might you test that assumption? ( 이번실험에서 가정한 굴절률과 압력의 선형적인 가정이 실
험결과 어떠하나?)
위에 그래프에서 보듯이 선형적인 관계를 가지고 있습니다.
3. The index of refraction for a gas depends on temperature as well as pressure. Describe an
experiment that would determine the temperature dependence of the index of refraction for air.
답은 다양하게 나오겠지만, 제생 각으론 이상기체 방정식에서 PV=nRT에서 압력과 온도가 비례한다는 것을 알 수 있습니다. 온도가 증가하면 압력이증가하고 따라서 굴절률도 증가할 것이라 생각이 듭니다.
여기서 온도에 변화에 따라 대류현상이 발생함으로 위치에 따라 온도가 달라질 것입니다. 만약 실험을 했을 때 오차가 발생하면 대류현상이 하나의 오차의 원인이라 생각이 듭니다.
온도 T ∝ 압력 P ∝ 굴절률 n
■ 결론 및 고찰
이번실험은 공기의 굴절률 측정하는 것이다. 실험 도중 vacuum cell의 공기를 빼는 도중 cell이 움직여서 실험에 많은 차질을 범하였다. vacuum cell을 고정하는 것이 이번실험에서 가장 주의해야 요소가 되겠다.
공기 중에 굴절이 왜? 일어나는 것일까? 굴절의 정의는 하나의 매질(媒質)로부터 다른 매질로 진입하는 파동이 그 경계면에서 나가는 방향을 바꾸는 현상. 이라고 한다.
지금까지 대학에서 배운 지식으로 설명을 해보면 레이저의 빛은 전자가 여기(excitation)된 상태에서 기져상태가 되면서 광량자(photon)을 외부로 방출합니다. 이것의 파장에 따라 가시광선의 파장대이면 적색 레이저가 되는 것입니다.
photon이 공기 중에 원자와 충돌을 하면 경로가 변할 것입니다. 또한 광자가 원자와 충돌을 하면 속도가 줄어들어 파장이 변한다. 이것이 굴절의 현상이라 생각이 됩니다. vacuum cell 안에 공기가 없을수록 굴절이 줄어든다는 것은 그 만큼 cell 안에 공기가 없기 때문에 photon이 원자와 충돌할 확률이적어지기 때문에 결과적으로 굴절률이 적어진다고 생각됩니다.
실 험 3 : 유리의 굴절률
■ Data And Analysis
유리의 두께(t) : 0.36cm
유리의 굴절률 : 1.52
레이저의 파장(λ0) : 6328Å(0.6328μm)
각도(θ)
개수(n)
(2t-Nλ0)(1-cosθ)
2t(1-cosθ)-Nλ0
1st
5
23.5
2.1826
10
89
2.0720
2nd
5
22
2.0290
10
90
2.0697
평 균
2.0808
오차율 73%
■ 결론 및 고찰
이번실험에서는 유리의 굴절률을 측정하는 것이었습니다. 오차가 73%가 났다. 이유는 잘 모르겠으나 우선적으로 오차의 요인은 rotational pointer가 없어 전조에서 임시방편으로 만든 rotational pointer를 사용하였는데 이것이 오차를 유발하는 하나의 요인이었던 것 같다.
또한 광선의 줄무늬를 측정도중 각도가 변할수록 줄무늬의 움직임이 너무나도 빨리 지나가서 줄무늬 개수를 측정하는 것이 어려웠습니다. 각도가 5° 이상 넘어가면 약간의 움직임으로 광선줄무늬가 10~20개사이가 지나가기 때문에 오차가 나는 큰 이유라 생각이 됩니다.
마지막으로 위에 보이는 것과 같이 간섭무늬가 유리판을 지난 후에 외곡이 일어나는 것을 볼 수가 있는데 이것은 빔의 경로가 변화되어서 나타나는 것 같습니다.
키워드
추천자료
- 대기 황산화물 실험보고서
- (식품화학실험보고서)수분정량, 회분정량
- (식품화학실험보고서)요오드가 및 비누화가
- (식품화학실험보고서)유지의 산가(acid value) 및 과산화물가
- (식품화학실험보고서)유지의 TBA value test(thiobarbituric acid).
- (식품화학실험보고서)조섬유정량(AOAC법)
- (식품화학실험보고서)bertrand법에 의한 환원당 정량
- (식품화학실험보고서)GC(가스크로마토그래피에 의한 지질의 분리)
- (식품화학실험보고서)TLC(얇은 막 크로마토그래피)에 의한 지질의분리
- 아가로스 전기영동 실험보고서(DNA분리)
- 기초 전기 실험보고서
- [생물학 실험보고서] LB 배지를 만들기
- [생화학 실험보고서] 다당류의 구조 분석,요오드의 산화반응
- [실험보고서] 오스트발트(Ostwald) 점도계법.pptx